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  • 523  (9)
  • Univ. Köln  (9)
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  • 2015-2019
  • 2010-2014  (9)
  • 2010  (9)
  • 1
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: The central part of the Milky Way is a unique environment where an interplay of different astrophysical phenomena can be studied, starting from the physics of the interstellar medium, stellar physics and star formation, to high energetic processes associated with the accretion onto the supermassive black hole Sgr A*. In this thesis I focus onto the central parsec of the Milky Way, observed at 3.8 micrometer (L'-band) during several epochs from 2002 to 2007. This particular wavelength is interesting because one can observe the (very dense) Galactic stellar nuclear cluster, as well as the thermal component of the interstellar medium which is not visible at shorter near-infrared wavelengths. Our images revealed a high number of very narrow filamentary structures associated with the streamers of gas and dust (called mini-spiral), and sometimes also with stars. We also detected several stellar sources that are barely observable at shorter wavelengths, but well defined in the dust-dominated L'-band. The goal of this thesis was to use multi-epoch observations in order to measure motions of filamentary structures, as well as of those very red stars. The proper motion analysis allows us to come a step further in understanding the real nature of these enigmatic sources. The high-resolution observations were obtained with the NAOS/CONICA Adaptive Optics system at the ESO Very Large Telescope at Paranal, Chile. The first part of the thesis deals with the narrow dust filaments. The analysis of their morphology and proper motions shows that they are (i) probably not due to a projectional effect and (ii) are influenced by other forces than just the gravitational force of the central black hole...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; 550 ; TIE 662 ; Struktur der Milchstrasse {Astronomie}
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 2
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Design and performance of waveguide mixers at 1.4 THz and 1.9 THz based on NbTiN phonon-cooled hot electron bolometers (HEB) fabricated on a 2 æm thick Si_3N_4 membrane. The membrane is bonded to a silicon frame in the mixer block using a flip chip process. Simulated RF coupling is compared with experimental results, showing good agreement. Receiver noise temperature measurements show uncorrected values of 1600 K at 1.4 THz and 2100 K at 1.9 THz, both at 1.5 GHz intermediate frequency. Device cooling on the membrane seems not to be problematic. The mixers are used in receivers for SOFIA (GREAT & CONDOR) and APEX (CONDOR).
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TBG 000 ; Infrarot-Astronomie
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 153 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 3
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Sowohl in der Radioastronomie als auch in der Atmosphärenforschung gibt es einen Bedarf für breitbandige Spektrometer mit einer Bandbreite von bis zu 10 GHz und einer moderaten Auflösung. In der Radioastronomie wurde durch die stete Weiterentwicklung der Heterodynempfangssysteme der THz-Bereich für die Beobachtung zugänglich. Dies erfordert bei zahlreichen Beobachtungen, z.B. des galaktischen Zentrums, breitbandige Spektrometer, da die Geschwindigkeitsverteilung von Molekül- und Atomlinien in diesen turbulenten Gebieten sehr hoch ist. Die Auflösung des Spektrometers kann dabei in einen Bereich von 50-100 MHz liegen. Auch in der Atmosphärenforschung werden breitbandige Spektrometer benötigt, um die vollständige Information aus den Flügeln der druckverbreiterten Linienprofile zu gewinnen. Ziel dieser Arbeit war es daher ein Spektrometer zu entwickeln, das die Möglichkeit einer breitbandigen Frequenzanalyse bietet. Dies wird durch die Modulation eines Lasers mit einem externen Phasenmodulator möglich. Der Phasenmodulator kann das Laserlicht mit Frequenzen über 10 GHz modulieren. Zur Frequenzanalyse der so erzeugten Seitenbänder dient ein Fabry-Perot Etalon. Durch die Ausleuchtung des Etalons mit einer Zylinderlinse konnte erreicht werden, dass das vom Etalon erzeugte Ringsystem auf eine Zeile transformiert wird. Dies ermöglicht eine effiziente Ausnutzung des Signallichts. Um die Eigenschaften des in dieser Arbeit entwickelten Spektrometers zu charakterisieren und die Ausleuchtung des Etalons zu optimieren wurde ein Simulationsprogramm entwickelt. Mit Hilfe der Simulation ist es möglich eine Aussage über die Mindestgröße der Apertur des Etalons zu treffen, um die "walk-off" Verluste zu reduzieren. Es konnte zudem an Hand der Simulation gezeigt werden, welchen Einfluss die Ausleuchtung des Etalons auf die Auflösung und Intensitätsverteilung über das gesamte Band hat.
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TCE 320 ; TUD 000 ; Photometer, Polarimeter, spektroskopische Instrumente {Astronomische Instrumente} ; Meteorologische Instrumente
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 97 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 4
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: In meiner Arbeit untersuche ich die Bildung SiO2-reicher Objekte (SRO) in chondritischen Meteoriten (--〉 Chondrite). Diese Phasen werden nach den heutigen Modellen des frühen Sonnsystems nicht in diesen erwartet. Trotzdem enthalten einige kohlige Chondrite darunter insbesondere die CH-Chondrite und einige gewöhnliche Chondrite Objekte mit freiem SiO2. Die SRO habe ich mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde und dem Sekundärionen-Massenspektrometer zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, sowie mit dem Mikro-Raman Spektrometer und dem Transmissionselektronen-Mikroskop zur Bestimmung der SiO2-Polymorphie untersucht. In den kohligen Chondriten treten die SRO fast nur in den CH- und CR-Chondriten auf. Deren Population in den CH-Chondriten beträgt ~0.1 Vol.%. Die Paragenese besteht fast ausschließlich aus SiO2 und einem etwa Pyroxen-normativen Silikat. Diese beiden Phasen zeigen oftmals Entmischungsstrukturen. Diese SRO sind meist an den refraktären Elementen Ca, Al und Ti verarmt, bis zu 0.015 x CI. In gleichem Maße sind die Seltenen Erd-Elemente (SEE) verarmt und zeigen unfraktionierte, flache Muster. Das Si/Mg-Verhältnis ist stark fraktioniert, mit 3 4 x CI. Die SRO sind außerdem verarmt an volatilen Elementen, jedoch haben zwei SRO-Chondren sehr hohe Mn-Konzentrationen, und das, obwohl die CH-Chondrite die Mn-ärmsten Gesamt-Zusammensetzungen aller Chondrite haben. Eine dieser Mn-reichen Chondren enthält Pyroxen mit den höchsten, je aus einem Meteoriten berichteten Mn-Konzentrationen von 6.68 Gew.%. Das SiO2 tritt in den SRO hauptsächlich als Glas und in seinen Hoch- und Mitteltemperatur-Polymorphen Cristobalit und Tridymit auf. Die Bildung dieser SRO kann über einen zweistufigen Mechanismus verstanden werden, bei dem zuerst eine fraktionierte Kondensation die Precursor der SRO bildete, die anschließend im zweiten Schritt zu Temperaturen 〉1968 K wieder aufgeheizt wurden und danach rasch abkühlten ...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TGL 600 ; TJM 000 ; VJG 221 ; Meteorite {Astronomie} ; Kosmochemie {Weltraumforschung} ; Geochemie der Chondrite
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 137 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 5
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: In der Radioastronomie und in der Atmosphärenforschung erlauben moderne Heterodyn-Empfangssysteme die Beobachtung von Atom- und Molekülübergangslinien mit ZF-Bandbreiten von bis zu 4 GHz. Zur Abdeckung dieser großen Bandbreiten wurden bisher Echtzeitspektrometer eingesetzt, die entweder nur eine geringe Auflösung aufweisen oder Hybrid-Spektrometer, die die Bandbreite durch das Zusammenschalten mehrerer Subsysteme erreichen. Solche Hybrid-Spektrometer sind zum einen sehr komplex und zum anderen zeigt diese Art von Spektrometern einen Platforming-Effekt. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, ein Echtzeitspektrometer zu entwickeln, das auf Akusto-Optik basierend intrinsisch eine Bandbreite von 〉= 3 GHz bei moderater Auflösung (〈 3 MHz) zur VerfÓgung stellt. Zur Entwicklung des Prototypen des Breitbandigen Akusto-Optischen Spektrometers (BAOS) war es notwendig von der bisher in AOS verwendeten LaserwellenlÑnge im Infraroten zu einer kÓrzen WellenlÑngen im Blauen zu wechseln. Des weiteren wird fÓr das BAOS eine Bragg-Zelle verwendet, die nicht auf Lithium-Niobat basiert, sondern auf Rutil. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein mathematisches Modell entwickelt, das in Fraunhofer-NÑherung das zweidimensionale Beugungsbild des Bragg-gebeugten Laserlichts auf dem CCD beschreibt und somit die MÒglichkeit bietet, im Vorfeld der Spektrometer Entwicklung die optimale Ausleuchtung der Bragg-Zelle und die erwartet Effizienz des BAOS zu bestimmen. Mittels dieser Berechnungen wurde der optische Aufbau des Prototypen-BAOS konstruiert und die Kenndaten des Spektrometers experimentell bestimmt. Wie sich zeigt, erfÓllt der Prototyp des BAOS die Erwartungen hinsichtlich Bandbreite, AuflÒsung, Noise Dynamic Range (NDR) und StabilitÑt voll und ganz ...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TBC 000 ; Radioastronomie
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 156 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 6
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Die Erde und viele andere planetare Körper besitzen Eisennickel-Kerne. Diese resultieren aus einer zumindest partiellen Aufschmelzung in der Frühphase ihrer Geschichte. Durch die Gravitation hat sich dabei das schwerere Metall vom leichteren Silicat abgetrennt und ist in den Mittelpunkt des Körpers gesunken. Auf diese Weise entstand daraus der Metallkern. Während dieses Segregationsprozesses stand das Metall im Gleichgewicht mit dem Silicat. Eine geringe Menge des Elements Silicium wird abhängig von Temperatur und Sauerstoffpartialdruck aus der Oxidationsstufe +IV zum elementaren Silicium reduziert. Dieses Si wandert in die Metallphase und wird mit ihr in den Kern extrahiert. Die Menge des Si im Fe-Ni-Kern ist demnach ein empfindlicher Indikator für Temperatur und Sauerstoffpartialdruck bei der Kernbildung. Die meisten Gruppen der Eisenmeteorite werden als Derivate solcher Metallkerne angesehen, die sich während des Aufschmelzens von Planetesimalen gebildet haben. Der Si-Gehalt in Eisenmeteoriten sollte daher Temperatur und Sauerstoffpartialdruck bei ihrer Bildung widerspiegeln. Bisher waren die Si-Gehalte in Eisenmeteoriten nicht bekannt, weil diese unter den Nachweisgrenzen der verwendeten analytischen Methoden (Elektronenstrahl- Mikroanalyse) liegen. Auch der zu weiteren Berechnungen notwendige Aktivitätskoeffizient von Silicium in Eisennickel-Legierungen war bisher nicht ausreichend bekannt ...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TG 200 ; TJM 000 ; VJG 100 ; Kosmogonie des Sonnensystems {Astronomie} ; Kosmochemie {Weltraumforschung} ; Geochemie des Sonnensystems
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 134 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 7
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die technische Weiterentwicklung des durchstimmbaren Infrarot-Heterodynsystems THIS (Tuneable Heterodyne Infrared Spectrometer) sowie die Planung, Vorbereitung und Durchführung diverser Beobachtungseinsätze des Instruments an unterschiedlichen Teleskopen. Auf technischer Seite konnte der sehr erfolgreiche Einsatz von Quanten- Kaskadenlasern als Lokaloszillatoren, die Empfindlichkeit des Systems erstmals auf das Niveau von CO2-Laser gepumpten Instrumenten bringen. Frequenzstabilität und radiometrisches Verhalten des Instruments konnten für Beobachtungszeiträume von einigen Stunden nachgewiesen werden.Weiterhin wurde ein in den Empfänger integriertes, optisches Guide-System für den Einsatz an Teleskopen entwickelt und aufgebaut. Die neu entwickelte Optik macht THIS durch die Verwendung einer integrierten optischen Kamera sowie eines Scannerspiegels zur Auswahl von Beobachtungspositionen am Himmel weitgehend unabhängig vom Teleskoptyp und damit vielseitig einsetzbar. Die technischen Neuerungen und die mechanische Stabilität des neuen Aufbaus wurden u. a. während Messperioden am Observatorium Hoher List bei Daun/Eifel sowie am McMath-Pierce Solar Telescope auf dem Kitt Peak nahe Tucson/Arizona erstmalig außerhalb des Labors genutzt und getestet. Es konnten Molekül-Absorptionen aus Sonnenflecken aufgenommen und aus den vollständig aufgelösten Linienprofilen die Anregungstemperaturen des Materials bestimmt werden. In diesem Zusammenhang wurde eine theoretische Analyse der Kalibration von am Teleskop gewonnenen Spektren durchgeführt und auf die gemessenen Daten angewandt ...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TBG 000 ; Infrarot-Astronomie
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 147 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 8
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: In den Marsmeteoriten ALHA 77005, ALH 84001, Chassigny, EETA 79001A, Governador Valadares, Lafayette, Nakhla, Sayh al Uhaymir 005, Shergotty und Zagami sowie den Chondriten Grüneberg, Morávka, Naragh und Neuschwanstein wurden die Konzentrationen der langlebigen kosmogenen Radionuklide Be-10, Al-26 und Mn-53 gemessen. Die Analyse fand mittels ultrasensitiver Beschleuniger-Massenspektrometrie (Accelerator-Mass-Spectrometry: AMS) statt. Dazu mussten die Elemente Al, Be, Ca, Fe, Mn und Ni mittels eines radiochemischen Trennungsgangs separiert werden. Daraufhin wurden hochreine Oxid-, Hydrid- und Fluorid-Proben für die AMS-Messung präpariert und in den Beschleunigerlabors der TU-München und der ETH Zürich gemessen. Darüber hinaus wurden die Konzentrationen der kosmogenen Anteile der Edelgase He-3, Ne-21, Ne-22, Ar-36, Ar-38, Kr-80 und Kr-83 zusammengestellt, die im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens am MPI Mainz an den gleichen Proben analysiert und auf ihren kosmogenen Anteil korrigiert wurden. Dadurch wurde ein umfassender same-sample-Datensatz mit teilweise erstmaligen Daten für kosmogene Nuklide in den untersuchten zehn Marsmeteoriten geschaffen, der in diesem Umfang bisher nicht erhältlich war. Zur Interpretation der gemessenen Radionuklidkonzentrationen diente das von Leya et al. [LEY00b] entwickelte physikalische Modell, welches auf der Basis nuklearer Daten die Produktionsrate kosmogener Nuklide in Meteoroiden berechnet. Mit Hilfe der analysierten Daten und der Modellrechnungen war es möglich, die Bestrahlungsgeschichten detailliert zu entschlüsseln ...
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TGL 600 ; VJG 200 ; Meteorite {Astronomie} ; Geochemie der Meteorite
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 179 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 9
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: In this thesis I study the physical and chemical properties of molecular gas in star forming regions. This work takes advantage of the newly developed CONDOR receiver, which allows spectrally resolved observations of emission lines at frequencies of about 1.4 THz. Thus the thesis contains observational data obtained with CONDOR as well as observations motivated by the science one can do with receivers at terahertz frequencies are largely included. In the massive star forming region NGC 2024, seven emission lines of 12CO and 13CO have been observed, including 12CO J=13-12 (f=1.497 THz) observations with CONDOR. These high-J CO data reveal a thin layer of hot (~300 K) and dense (~10e6 cm-3) molecular gas, which has not been detected with any other tracer before. This newly discovered component is located at the interface between an HII region and the molecular cloud. Furthermore, the narrow line width indicates that this layer is heated by radiation rather than by shocks. On the background of well established physical scenarios, such as the ''Blister Model'' and the PDR scenario, I developed a model of NGC 2024, using radiative transfer computations. This model explains both, the spatial distribution of density and temperature along the line of sight and the velocity structure of the source...
    Description: Zsfassung in dt. und engl. Sprache
    Description: thesis
    Keywords: 523 ; TII 040 ; TEG 000 ; TJM 000 ; Physikalische Eigenschaften {Astronomie: Interstellare Materie} ; Kosmogonie {Astronomie} ; Kosmochemie {Weltraumforschung}
    Language: German
    Type: monograph , publishedVersion
    Format: 163 S.
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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